
- •1.Дифференциальное исчисление функций одной переменной
- •1.1. Предел функции одной переменной
- •1.2. Производная функции одной переменной
- •1.3. Касательная и нормаль. Правило Лопиталя
- •1.4. Применение производной к исследованию функций
- •1.4.1. Исследование по первой производной: монотонность, экстремумы
- •1.4.2. Исследование по второй производной: характер выпуклости
- •1.4.3. Асимптоты графика
- •1.4.4. Алгоритм полного исследования функции
- •1.5. Нахождение наибольшего и наименьшего значения функции
- •1.5.2. Задачи о наибольших и наименьших значениях величин
- •2. Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных
- •2.1. Частные производные.
- •Производная неявной функции.
- •Неявная функция одной переменной.
- •Неявная функция двух переменных.
- •2.3. Уравнение касательной плоскости и нормали.
- •2.4. Градиент и производная по направлению
- •2.5. Экстремумы функций двух переменных. Наибольшее и наименьшее значения.
- •2.5.1. Экстремумы функций двух переменных.
1.2. Производная функции одной переменной
1.2.1. Если значение аргумента
функции
получило приращение
(изменилось на величину
),
то соответствующее приращение (изменение)
функции
есть
.
Величину
естественно назвать средней скоростью
изменения функции
,
соответствующей изменению аргумента
от х до х+
;
«мнговенной» же скоростью изменения
функции в точке х тогда следует
считать предел вида
называемый производной функции f
и обозначаемый
,
или
.
Операция взятия производной называется
дифференцированием функции.
Таблица производных основных элементарных функций.
1)
; 9)
;
2)
; 10)
;
3)
; 11)
;
4)
; 12)
;
5)
; 13)
;
6)
; 14)
;
7)
; 15)
;
8)
; 16)
.
Правила дифференцирования. Пусть
,
,
, тогда
1.
;
2.
;
3.
;
4.
.
Производная сложной функции
вычисляется по правилу
,
где
Так, например,
Если зависимость
задана параметрически, т.е. в виде
, то производная
(или, в других обозначениях,
) вычисляется по формуле
1.2.6. Производная
также может рассматриваться как некоторая
функция; в этом случае можно говорить
о ее производной как второй производной
данной функции:
.
Аналогично можно рассматривать третью
и другие производные (производные высших
порядков).
Примеры.
1. Вычислить
,
если
.
Решение. В силу правил дифференцирования
.
Здесь мы имеем сложную логарифмическую
функцию, а именно функцию аргумента
.
По формуле дифференцирования натурального
логарифма «сложного аргумента» получаем
тогда
=
.
2. Материальная точка движется прямолинейно,
при этом зависимость пройденного
расстояния
от времени
(закон движения) имеет вид
.
Найти скорость
точки в момент
.
Решение. Согласно п.1.2.1 достаточно вычислить производную в точке . По формуле дифференцирования произведения и с учетом правила дифференцирования сложной функции мы имеем
3. Найти
производную функции, заданной
параметрически:
.
Решение.
Имеем:
,
а тогда по формуле дифференцирования
функции, заданной параметрически,
получаем
.
Задачи для контрольной работы
1.2
Найти производную функции
(в п.б функция у(х) задана
параметрически) :
1. а)
;
б)
2. а)
;
б)
3. а)
б)
4. а)
;
б)
5. а)
;
б)
6. а)
;
б)
7. а)
;
б)
8. а)
;
б)
9. а)
;
б)
10. а)
;
б)
11. а)
;
б)
12. а)
;
б)
13. а)
б)
14. а)
б)
15. а)
б)
16. а)
б)
17. а)
б)
18. а)
б)
19. а)
б)
20. а)
б)
21. а)
б)
22. а)
б)
23. а)
б)
24. а)
б)
25. а)
б)